地鐵火災(zāi)起因及預(yù)防研究*

王睿 康辰 張臻

地鐵作為現(xiàn)代化城市交通的重要設(shè)施具有客運量大、高速快捷、時間準(zhǔn)確的特點。因此近年來隨著我國城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展,地鐵線路長度和客運量不斷增長。但是隨著地鐵交通的發(fā)展,地鐵火災(zāi)事故也不斷發(fā)生。地鐵具有通風(fēng)條件、照明條件較差,內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜的特點,火災(zāi)時安全疏散和救援作業(yè)困難較多,為此地鐵隧道火災(zāi)的特點以及隧道的消防安全設(shè)計已成為新的研究課題。

1 地鐵火災(zāi)的原因

引起地鐵火災(zāi)的原因是多種多樣的,但概括起來主要集中在以下六個方面:

1)車輛因素。地鐵機車本身會由于電路短路、汽化器起火、排氣管冒火等原因引起火災(zāi)。2)道路因素。隨著地鐵區(qū)間隧道軌道的常年使用,尤其是交通量負(fù)荷超大的樞紐路段,軌道質(zhì)量嚴(yán)重下降,摩擦力降低,軌道不平整等諸多不良隱患增多,必將嚴(yán)重影響著制動距離,加大事故的發(fā)生幾率。3)駕駛員因素。駕駛員的主觀能動性是造成交通事故的一個重要因素,很多事故都是由于駕駛員的疏忽大意或者不遵守交通規(guī)則導(dǎo)致車輛發(fā)生撞擊而產(chǎn)生的。4)乘客與所載物品。乘客吸煙、攜載易燃易爆物品等也是造成火災(zāi)的一個很重要因素。5)恐怖主義事件。近年來由于宗教、民族主義分歧等多方面原因,恐怖組織開始使用投放炸彈等方式報復(fù)各國政府,而地鐵的火災(zāi)危害性及可能性最大。6)自然和其他因素,如高溫、降雨、地震、塌方等自然災(zāi)害也是誘發(fā)火災(zāi)的一些原因。

2 地鐵火災(zāi)的特點及其危害

2.1 地鐵火災(zāi)事故的特點

1)火災(zāi)發(fā)展迅猛且溫度高。地鐵內(nèi)起火10 s后火災(zāi)已充分發(fā)展,機械排煙設(shè)施啟動后,空氣流動加快,燃燒猛烈,火災(zāi)蔓延迅速,2 min～10 min后頂板即升溫到1 200℃。可見地鐵內(nèi)從失火到蔓延至大火的時間相當(dāng)短。

2)排煙困難。地鐵與外界的聯(lián)系主要為出入口,那里人員密集、排熱困難,而且火災(zāi)發(fā)生時人員的逃生方向和煙氣的擴(kuò)散方向都是從下往上,人員的出入口可能就是噴煙口,這對排煙造成很大的不便。這種熱煙氣流具有減光性、毒害性、恐怖性等特點,極易造成群死群傷事故,是地鐵火災(zāi)的重要危害之一。

3)乘客安全疏散困難。第一,我國地鐵客流量較大,在地鐵突發(fā)火災(zāi)事故情況下,這么大的客流量組織有序疏散很難,若要確保所有乘客在安全允許的時間內(nèi)全部逃生難度更大。第二,逃生途徑少、距離長,地鐵運營環(huán)境的特定性決定了供乘客安全逃生途徑的單一性,除安全疏散通道外,既沒有供乘客使用的垂直電梯,也沒有緊急避難場所。突發(fā)火災(zāi)事故中,大量乘客同時涌向狹窄的通道及樓梯,另有檢票閘機等障礙物擋道,嚴(yán)重影響乘客快速逃生。而且一旦突發(fā)火災(zāi)事故,乘客往往習(xí)慣性從平常行走相對熟悉的路線或盲目跟隨他人逃生,這對選擇較長路線逃生的乘客來說被困受害的可能性也就隨之增加。第三,允許逃生時間短,試驗證明,允許乘客逃生的時間只有5 min左右。另外,乘客的衣物一旦引燃,火勢能在短時間內(nèi)擴(kuò)大,允許逃生的時間則更短。第四,乘客的逃生意識差,地鐵站臺廳或列車內(nèi)突發(fā)火災(zāi)事故后,險惡的災(zāi)害環(huán)境使乘客容易產(chǎn)生恐慌及焦慮心理,這對逃生意識較強、通道較熟悉的乘客來說還能冷靜判斷險情,相對準(zhǔn)確地采取自救措施,安全逃生的可能性也就較大。但就自救意識較差的乘客而言,從眾是多數(shù)人的選擇,爭先恐后擁向出口處時,被踩、擠、壓而倒地后,易導(dǎo)致群死群傷。另外,因恐懼迷失方向也易導(dǎo)致被困直接致傷或致死。

4)救援難度大。地鐵隧道近似于封閉空間,火災(zāi)發(fā)生后隧道內(nèi)煙霧大、能見度低、散熱慢、溫度較高,起火點附近未進(jìn)行防火保護(hù)的混凝土容易發(fā)生崩落。加之滅火救援路線與疏散路線、煙氣流動路線的交叉,救援面和救援途徑都非常有限,火災(zāi)撲救難度較大。

2.2 火災(zāi)的危害

火災(zāi)是失去控制的燃燒,在諸多種災(zāi)害中發(fā)生頻率最高?；馂?zāi)對人和財產(chǎn)造成很大的危害,通常這種危害可分為兩類:熱輻射引起的危害和非熱因素引起的危害。前者主要指燃燒直接造成的損害;后者包含的內(nèi)容很多,以煙氣毒性的危害最大。統(tǒng)計結(jié)果也表明:火災(zāi)中85%以上的死亡者是由于煙氣的影響,其中大部分是吸入了煙塵及有毒氣體昏迷后而致死的。

3 地鐵火災(zāi)的預(yù)防措施

3.1 結(jié)構(gòu)材料

車站內(nèi)部裝飾材料應(yīng)采用不燃燒材料,電器線路和照明器材采用阻燃材料,最大限度的減少火災(zāi)發(fā)生時有毒有害氣體的數(shù)量,以滿足火災(zāi)發(fā)生時人員逃生的需求。

3.2 照明設(shè)施

火災(zāi)發(fā)生后為防止二次災(zāi)害的發(fā)生,常規(guī)電源應(yīng)立即斷開,這使得火場周圍能見度較低。為確保人員安全疏散和滅火救援的正常開展,區(qū)間隧道、橫洞以及附屬用房的消防控制室、消防設(shè)備用房、水泵房、配電室等重要部位和人員避難場所、疏散通道必須設(shè)置一定亮度的應(yīng)急照明設(shè)施,且應(yīng)急照明在火災(zāi)發(fā)生后3 min內(nèi)必須啟動。

3.3 通風(fēng)設(shè)計

現(xiàn)階段地鐵的通風(fēng)設(shè)計還存在諸多不足,如通風(fēng)量只能滿足正常運營時的需求而無法滿足火災(zāi)時的通風(fēng)量要求;排煙方向和行人的逃生方向一致;非排煙區(qū)普遍出現(xiàn)煙氣倒灌現(xiàn)象等。這些問題都對火災(zāi)救援極為不利,需要進(jìn)行技術(shù)改造,以實現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行自動實時控制,實現(xiàn)對風(fēng)流方向和風(fēng)速的控制及快速反應(yīng)。

3.4 制定火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案

地鐵竣工后,建設(shè)單位或管理單位必須制定火災(zāi)應(yīng)急處置程序、安全疏散預(yù)案和滅火救援預(yù)案。地鐵的應(yīng)急疏散路線應(yīng)根據(jù)不同的火災(zāi)場景有針對性地進(jìn)行設(shè)定,并同滅火救援協(xié)調(diào)統(tǒng)一。地鐵火災(zāi)初期階段應(yīng)按照以應(yīng)急疏散為主,應(yīng)急疏散和滅火救援協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則設(shè)定安全疏散路線和滅火救援路線;滅火救援應(yīng)在應(yīng)急疏散基本完成后展開,遇到區(qū)間隧道內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重交通堵塞時應(yīng)先清障、再疏散,同時展開滅火救援;滅火救援交通流向應(yīng)避免與應(yīng)急疏散交通流向產(chǎn)生交叉,以防止產(chǎn)生新的交通事故和其他災(zāi)害。應(yīng)急預(yù)案制定完畢后一定要定期進(jìn)行演習(xí),從而使之在事故發(fā)生時能夠更好的發(fā)揮作用。

4 結(jié)語

地鐵不同于一般的地下建筑,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜封閉,一旦發(fā)生火災(zāi)將會給人民生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。因此,地鐵隧道消防安全是目前國際消防研究的熱點領(lǐng)域之一,在此方面雖然已取得了許多研究成果,但仍有大量問題需要進(jìn)一步研究。

[1] 趙 顯,趙云勝.淺議地鐵火災(zāi)事故的特點和預(yù)防對策[J].高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2005(5):4-7.

[2] 李梅玲.地鐵火災(zāi)事故中乘客安全逃生設(shè)計探討[J].科技管理創(chuàng)新,2006(9):14-20.

[3] 張 臻.公路隧道火災(zāi)情況下逃生方案研究[D].西安:長安大學(xué),2009.

[4] 劉 偉,袁學(xué)勘.歐洲公路隧道營運安全技術(shù)的啟示[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2001(1):12-15.

[5] 張永平.古建筑火災(zāi)隱患及預(yù)防措施探討[J].山西建筑,2009,35(11):191-192.

[6] 熊火耀.道路隧道防災(zāi)技術(shù)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,1989.